高壓電機鐵心損耗和附加損耗的研究-論文.pdf

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1、爆1龜札(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)第492卷01(4總年第51期80期)高壓電機鐵心損耗和附加損耗的研究王永靜。趙勇(佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002)摘要用瞬態(tài)時步有限元法，應(yīng)用場路結(jié)合法計算電機的鐵心損耗和電機的空載附加損耗，以場路結(jié)合的思路為依據(jù)，用定子卡氏系數(shù)近似等效整個電機卡氏系數(shù)，通過實例驗證用場路結(jié)合法計算鐵耗及空載損耗的可行性，并簡述了附加損耗試驗方法。關(guān)鍵詞電能消耗；能源；高效DOI：10．3969／J．ISSN．1008-7281

2、．2014．05．10中圖分類號：TM306文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-7281(2014)05-0031-004ResearchonCoreLossandAdditionalLossofHigh·VoltageMotorWangYong]ingandZhao】／_0(JiamusiElectricMachineCo．，Ltd．，Jiamusi154002，China)AbstractThecorelossandno．1oadadditionallossofmotorwerecalculatedb

3、ytransienttimestepfinite．elementmethodandfieldcircuitcombinationmethod．TakingthefieldcircuitcombinationthoughtasabasisandreplacingtheCarter’ScoefficientofwholemotorwiththeCarter’Scoefficientofstator，itisverifiedbypracticalexamplethatthefieldcircuitcombin

4、a．tionmethodisfeasibletocalculatecorelossandno—loadadditionalloss．Thispaperalsopropo—sesadditionallosstestmethod．KeywordsElectricenergyconsumption；energy；high—efficiency渦流。渦流在鐵心中引起的損耗，稱為渦流損耗。O引言分析表明頻率越高，磁通密度越大，感應(yīng)電動勢就降低電能消耗，節(jié)約能源，提高異步電動機效愈大，渦流損耗也越大；鐵心的電阻率越

5、大，渦流率是世界各國電機行業(yè)追求的目標(biāo)，我國將電機所流過的路徑越長，渦流損耗就越小，鐵心一般都能效指標(biāo)定為國家標(biāo)準(zhǔn)，但高效電機均在普通電用含硅量較高的薄硅鋼片疊成。機基礎(chǔ)上采用先進(jìn)的工藝和高科技的設(shè)計手段以在一般電機有限元軟件中，由于無法模擬導(dǎo)及高品質(zhì)材料提高電機的效率。但如何能計算準(zhǔn)電機的損耗符合電機真實情況，都在投入力量進(jìn)磁材料的磁滯現(xiàn)象，計算的電機鐵心損耗一般偏行研究，計算方法各有千秋，這就涉及到損耗的試小，本文在計算電機鐵心損耗時采用的是有限元驗方法，試驗數(shù)據(jù)可靠性，本文將重點分析。求解和磁路計

6、算相結(jié)合的計算方法。在有限元求1電機鐵心損耗計算解的基礎(chǔ)上應(yīng)用磁路法計算電機鐵心損耗，這種計算方法在本例中得到驗證，是可以滿足工程實電機的鐵心損耗一般指電機的基本鐵耗。基際的應(yīng)用。本鐵耗是由主磁場在鐵心中發(fā)生變化時產(chǎn)生的；本文中計算電機鐵心損耗時，為便于分別提這種變化可以是交變磁化性質(zhì)，也可以是旋轉(zhuǎn)磁化眭質(zhì)的。取定子齒部和軛部的磁密，建立了定子齒槽相分電機中的鐵心損耗主要包括磁滯損耗和渦流離的物理模型，經(jīng)有限元計算后，提取了定子齒部損耗。磁滯損耗是由電磁變化時磁疇相互不停摩和軛部的剖分節(jié)點、剖分單元和每

7、個節(jié)點上的磁擦、消耗能量，造成損耗。因為鐵心是導(dǎo)電的，所密值。經(jīng)計算獲得定子齒部的平均磁密和定子軛以通過鐵心的磁通隨時間變化時，根據(jù)電磁感應(yīng)部的最大磁密，根據(jù)公式分別計算出齒和軛的損定律，鐵心中將產(chǎn)生電動勢，并引起環(huán)流，稱之為耗。3】第49卷(總第l8嗍)(EXPLOSION—一PROOFELECTRICMACHINE)爆電琶機bPFej=k4Ph~jPFei=PG(1)心線相互對準(zhǔn)時，則有k<后乩

8、)；當(dāng)轉(zhuǎn)子槽口電機的附加損耗分為空載附加損耗和負(fù)載附與定子齒的中心線對準(zhǔn)時，>kk觀。實際上轉(zhuǎn)加損耗，本文中著重計算電機空載附加損耗。子是旋轉(zhuǎn)的，k應(yīng)取這兩種極端情況的平均值，即空載時鐵心中的附加損耗主要是指鐵心表面可取損耗和齒中脈振損耗，它是由氣隙中的諧波磁場k6一k甜或k5一k61+(犯一1)引起的。這些諧波磁場可由兩種原因造成：一方本文所算電機采用的是鑄鋁轉(zhuǎn)子，近似認(rèn)為面電機鐵心開槽導(dǎo)致氣隙磁導(dǎo)不均勻；另一方面轉(zhuǎn)子表面是光滑的，因此可